پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 162 |
| تعداد شماره‌ها | 6,623 |
| تعداد مقالات | 71,546 |
| تعداد مشاهده مقاله | 126,902,914 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 99,952,900 |
بررسی آزمایشگاهی نقش یونها در تشکیل ابر گرم | ||
| فیزیک زمین و فضا | ||
| مقاله 10، دوره 39، شماره 4، دی 1392، صفحه 123-134 اصل مقاله (471.37 K) | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jesphys.2013.35985 | ||
| نویسندگان | ||
| محمد حسین شوشتری* 1؛ فائزه ناجی1؛ عباسعلی علی‌اکبری بیدختی2 | ||
| 1کارشناس ارشد هواشناسی، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، ایران | ||
| 2استاد، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله اثر یونها در تشکیل ابر گرم در محیط آزمایشگاه بررسی شده است. همانطور که وجود یونها در جوّ در تشکیل ابرها موثر است این تاثیر در آزمایشگاه بررسی شده است. در آزمایشهای صورت گرفته، از دو الکترود که به ولتاژ بالا متصل شدند برای یونیده کردن هوای داخل محفظه شیشهای استفاده شده است، به‌طوری‌که ولتاژ زیاد با اِعمال یک میدان الکتریکی قوی سبب یونیده شدن هوای داخل محفظه شده است. تشکیل ابر گرم مصنوعی با استفاده از انبساط بیدررو در حالتهای بدون یون و با حضور یون و با غلظتهای متفاوت بررسی شده است. سامانة اندازهگیری غلظت ابر گرم مصنوعی متشکل از یک لیزر (با طول موج 598 نانومتر)، آشکارساز، آمپلیفایر و یک رایانه مجهز به مبدل (A/D) است، به‌طوری‌که پرتو لیزر از میان ابر گرم مصنوعی عبور میکند و به آشکارساز میرسد و بسته به غلظت ابر تشکیل شده، سیگنال لیزر تغییر میکند. این سیگنال و شرایط دیگر آزمایش از قبیل دما و میزان رطوبت داخل محفظه ابر و بیرون از آن با رایانه به‌صورت مستقیم و پیوسته ثبت میشود. همچنین فشار هوای داخل محفظه با یک دستگاه شامل یک پمپ الکتریکی، شیلنگهای رابط و یک شیر تخلیه تغییر می‌یابد و با استفاده از یک مانومتر آبی اندازهگیری میشود. نتایج نشان میدهد که حضور یون به‌طور چشمگیری در تشکیل ابر در شرایط آزمایشگاهی مؤثر است. به‌صورت کیفی با افزایش غلظت یون، ابر غلیظتری تشکیل میشود ولی افزایش بیش از حد غلظت یون به علت اثر فراباروری، نقش کاهنده در باروری ابر تشکیل شده دارد و ریزش ابر در غلظتهای بیش از حد بهینه، کاهش پیدا میکند. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| یون؛ ابر گرم؛ هسته میعان ابر؛ هسته‌سازی ناهمگن؛ اَبَراشباع | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| A laboratory study of the role of ions in warm cloud formation | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mohammad Hosein Shoushtari1؛ Faezh Naji1؛ Abasali Aliakbari-Bidokhti2 | ||
| 1M.Sc., Space Physics Department, Institute of Geophysics, University of Tehran, Iran | ||
| 2Professor, Space Physics Department, Institute of Geophysics, University of Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Aerosol formation due to ions in the atmosphere is not well understood, although it seems to play an important role in cloud formation. The ions in the atmosphere can enhance cloud formation and can increase nucleation as well as impeding the evaporation from the surfaces of the droplets. Recently there has been some experimental work to find the relation between ions concentrations and cloud initiation. Experimental and field studies show that the classical nucleation theory cannot explain the formation of the aerosols at their early stages formation. Although some ideas have been given concerning this problem, e.g. ion-induced nucleation (Arnold 1980; Raes et al. 1986; Turco et al. 1998) and ternary nucleation (Kulmala et al. 2000). The experimental considerations of the role of aerosol formation by ions are also not wide spread, particularly those that can be applicable to the lower atmosphere. Along this line, we have studied this problem in the warm cloud in the laboratory. By warm cloud we mean that the experiments were carried out at room temperature. In these experiments the role of ions in warm cloud formations is studied in a cloud chamber of 20 liters in the laboratory. Ions were produced by a strong electric field in the chamber. The ion concentration is controlled by the time of ionization of air between two electrodes. The cloud concentration was also measured by the attenuation of a laser beam going through the cloud chamber. With cloud formation the opacity of the chamber was changed, so that with the increase of cloud concentration due the scattering of laser light by cloud droplets less light reached the detector, resulting in smaller laser signal. The laboratory facility for this study includes a cloud chamber, a laser beam (red with 598 nm) with a detector, signal amplifier, pressure gauge (water column manometer), temperature and humidity sensors of which their signals are digitized using a computer with an Analogue to Digital convertor, with typical sampling time of 0.5 of second. Cloud concentration is determined by fluctuations in the laser signal. Some 25 experiments were carried out with different ions concentrations. The warm cloud in the chamber was produced by an adiabatic the expansion of nearly saturated moist air. As soon as the expansion starts the cloud forms, although it takes a few 10s of seconds to clear off. The clearing times also seems to be dependent on the size of the cloud droplets, as they precipitate differently due to gravity. In this paper we report the results of experiments concerning ions with different concentration in the cloud chamber. Preliminary results show that as the ion concentration increases to some level the cloud formation is enhanced. But as the ion concentration increases more than a certain (optimum) value the cloud formation is hampered and we acquire less cloud with perceptible droplet sizes. We found that the over seeding process occurs as a result of increasing ion concentration more than the optimum value leading to less perceptible cloud. This leads to an increase of cloud clearing time after an optimum point. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Warm cloud, Ions, Modification, CCN, Heterogeneous nucleation, Supersaturation | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 3,549 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,130 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب